PDF-File - Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik an der Universität ...

Kapitel 5
Zusammenfassung und Ausblick
In dieser Arbeit wurde die auf Rayleighstreuung basierende und beim ALOMAR
RMR-Lidar eingesetzte Methode zur Windermittlung beschrieben. Die Kombination
der zweiten harmonischen Wellenlänge eines Nd-YAG Hochleistungslasers mit den
spektralen Eigenschaften der 1109. Absorptionslinie des Jod-Gases stellt eine leistungsfähige
und zugleich hochpräzise Basis für Lidar-Messungen dar. Jedoch haben die
durchgeführten Vergleiche zu theoretischen sowie gemessenen Jod-Spektren gezeigt,
dass der spektrale Kenntnisstand über die verwendete Jodzelle von sehr hoher
Bedeutung ist, wenn der atmosphärische Wind zuverlässig bestimmt werden soll. Es
stellte sich heraus, dass bereits der Unterschied zwischen der Messung vom 7. Februar
2012 und vom 7. Juni 2013 zu Abweichungen von minus 12 m/s bis plus 18 m/s, bei
angenommenen atmosphärischen Temperaturen von 130 K bis 330 K und Winden
von ± 200 m/s, führte. In diesem Zeitraum wurde die technische Konfiguration
nur durch den Austausch einer Glasfaser verändert. Die Ursache der Abweichung
zwischen den gemessenen Spektren konnte auf systematische Fehler eingegrenzt
werden. Dieser könnte beispielsweise durch den Einfluss des Doppel-Etalons und
dessen Kalibrierung, Verunreinigungen oder den Austausch der Glasfaser bedingt
sein. Zudem wurde ein Diagramm ermittelt, welches die nichtlineare Abhängigkeit
des berechneten Windes von der Temperatur sowie dem mittels Jodzelle erzeugten
Dopplerverhältnis zweidimensional darstellt.
Regelmäßige Bestimmungen des verwendeten Jod-Spektrums sowie Vergleiche mit
anderen Messmethoden (Hildebrand et al., 2012) sind somit für eine hohe Qualität
der Messergebnisse bedeutsam. Wie nachgewiesen wurde, können bereits kleine Veränderungen
in der Transmission der Jodzelle große Windabweichungen verursachen.
In diesem Bezug könnten in weiterführenden Untersuchungen die Auswirkungen des
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